Введение

Первый компьютер с хранением данных на магнитных дисках

IBM 305 RAMAC был первым коммерческим компьютером, использовавшим жесткий диск с подвижной головкой (магнитное хранение данных на дисках) для вторичной памяти. Система была официально представлена 14 сентября 1956 года, а тестовые образцы уже были установлены в Военно-морском флоте США и в частных компаниях.

История

RAMAC был разработан и произведен в исследовательском центре IBM в Сан-Хосе, Калифорния. В 1959 году генеральный директор IBM Томас Дж. Уотсон-младший продемонстрировал RAMAC в Москве. Это привело к визиту советского лидера Никиты Хрущева на предприятие IBM в Сан-Хосе. Первый RAMAC, использованный в автомобильной промышленности США, был установлен в подразделении MOPAR компании Chrysler в 1957 году. Он заменил огромный карточный файл, являвшийся частью системы контроля запасов и обработки заказов MOPAR. Во время зимних Олимпийских игр 1960 года в Сквоу-Вэлли (США) IBM предоставила первые электронные системы обработки данных для проведения Игр. Система включала компьютер IBM RAMAC 305, сбор данных с помощью перфокарт и центральную типографию. Было построено более 1000 систем. Производство было прекращено в 1961 году; компьютер RAMAC устарел в 1962 году с появлением дискового накопителя IBM 1405 для IBM 1401, а модель 305 была снята с производства в 1969 году.

Обзор

Первый жесткий диск был отгружен 13 сентября 1956 года. Дополнительными компонентами компьютера были карточный перфоратор, центральный процессор, блок питания, операторская консоль/устройство чтения карт и принтер. Также была предусмотрена станция ручного запроса, обеспечивающая прямой доступ к хранимым данным. IBM представляла систему как способную хранить эквивалент 64 000 перфокарт. На дисковой системе IBM 350 хранилось 5 миллионов буквенно-цифровых символов, записанных в виде шести бит данных, одного бита четности и одного служебного бита, что составляло восемь бит на символ. Система содержала пятьдесят дисков. Две независимые головки доступа перемещались вверх и вниз для выбора диска, и внутрь и наружу для выбора дорожки записи, все под сервоуправлением. Среднее время поиска одной записи составляло 600 миллисекунд. В 1950-х годах были добавлены несколько улучшенных моделей. Система IBM RAMAC 305 с дисковым хранилищем 350 сдавалась в аренду за 3200 долларов США в месяц (3200 долларов в 1957 году эквивалентны приблизительно <расчетной сумме> в настоящее время). Оригинальная компьютерная система 305 RAMAC могла быть размещена в помещении размером около 9 м на 15 м; дисковый блок 350 имел размеры… Карри Мунс, вице-президент по исследованиям Hitachi Global Storage Technologies (которая приобрела бизнес IBM по производству жестких дисков), заявил в интервью Wall Street Journal, что блок RAMAC весил более тонны, его приходилось перемещать с помощью вилочных погрузчиков и доставлять крупными грузовыми самолетами. По словам Мунса, емкость накопителя могла быть увеличена до более чем пяти мегабайт, но маркетинговый отдел IBM в то время выступал против накопителя большей емкости, поскольку не знал, как продать продукт с большим объемом памяти. Программирование 305 включало не только написание машинных инструкций для хранения в барабанной памяти, но и почти каждый компонент системы (включая сам компьютер) можно было запрограммировать путем установки проволочных перемычек на панели управления.

Время

Все сигналы синхронизации для системы 305 формировались на основе заводской опорной дорожки времени, записанной на барабане. Эта дорожка содержала 816 импульсов с интервалом 12 мкс и промежутком 208 мкс для синхронизации. Чтение или запись одного символа занимали 96 мкс. Типичная инструкция для системы 305 выполнялась за три оборота барабана (30 мс): один оборот (фаза I) – для выборки инструкции, один оборот (фаза R) – для чтения исходного операнда и копирования его в буфер памяти, и один оборот (фаза W) – для записи результирующего операнда из буфера памяти. Если поле P (код завершения программы) не было пустым, к времени выполнения добавлялись два дополнительных оборота барабана (фазы D и P) (20 мс) для срабатывания реле. Можно было установить опцию «Повышенная скорость обработки», которая позволяла трем фазам инструкции (IRW) следовать непосредственно друг за другом, не дожидаясь начала следующего оборота; при использовании этой опции, а также при хорошо оптимизированном коде и расположении операндов, типичная инструкция могла выполняться всего за один оборот барабана (10 мс). Однако некоторые инструкции занимали значительно больше времени, чем типичные 30–50 мс. Например, умножение требовало от шести до девятнадцати оборотов барабана (60–190 мс), а деление (опция) – от десяти до тридцати семи оборотов барабана (100–370 мс). Инструкции ввода-вывода могли блокировать процессор на любое количество оборотов барабана, необходимое для работы оборудования.

Внедрение аппаратного обеспечения

Логическая схема 305 была построена из одно- и двухлампных подключаемых блоков и реле.